DE102011118314A1

DE102011118314A1 - Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, Druckplatte einer solchen Scheibenbremse und Bremsbelag einer solchen Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102011118314A1
Application number: DE102011118314A
Authority: DE
Inventors: Denny Möller
Original assignee: Wabco Radbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Radbremsen GmbH
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2031-11-12
Also published as: WO2013068119A1; DE102011118314B4; EP2776731A1; CN104024677A; US20140284152A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einem Bremsbelag, einer Zuspanneinrichtung zum Drücken des Bremsbelags gegen eine Bremsscheibe und einer Druckplatte, über die die Zuspanneinrichtung beim Bremsen den Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückt. Erfindungsgemäß sind ein Vorsprung an der Druckplatte und eine Ausnehmung an dem Bremsbelag vorgesehen, die in montiertem Zustand den Vorsprung aufnimmt und die mindestens eine erste Innenbegrenzung aufweist, die einen Anschlag für eine seitliche Außenbegrenzung des Vorsprungs in Umfangsrichtung darstellt. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Druckplatte und einen Bremsbelag einer solchen Scheibenbremse.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einem Bremsbelag, einer Zuspanneinrichtung zum Drücken des Bremsbelags gegen eine Bremsscheibe und einer Druckplatte, über die die Zuspanneinrichtung beim Bremsen den Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückt.
Scheibenbremsen der eingangs genannten Art sind bekannt.
Derartige Bremsen sind beispielsweise pneumatisch und/oder elektromechanisch betätigbar. Dabei wird über eine relativ kleine Angriffsfläche der im Bremssattel angeordneten Zuspanneinrichtung über wenigstens eine Druckspindeleinrichtung eine große Kraftkomponente senkrecht zur Bremsscheibenebene auf einen großflächigen, aus einer Belagträgerplatte (Rückenplatte) und einem daran befestigten, beim Bremsen die Bremsscheibe kontaktierenden Reibbelag bestehenden Bremsbelag eingeleitet.
Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit (z. B. Gewicht, Material) und der engen Platzverhältnisse (Einbauräume) ist die Rückenplatte nicht übermäßig dick und biegesteif ausgeführt. Daher wird bei erfindungsgemäßen Bremsen zwischen der Zuspanneinrichtung und der Rückenplatte eine Druckplatte bzw. Druckverteilerplatte eingesetzt. Diese Druckplatte ist entsprechend biegesteif ausgelegt, damit sie über ihre sich annähernd über die Fläche der Rückenplatte erstreckende Kontaktfläche dafür sorgt, daß der Bremsbelag möglichst gleichmäßig und deformationsfrei gegen die Bremsscheibe gedrückt wird.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Bremsen, bei denen sowohl der Bremsbelag als auch die Druckplatte separate Bauteile darstellen und radial über eine Bremssattelöffnung in die Bremse eingebaut bzw. ausgebaut werden. Dies erfolgt bei Neubestückung, im Servicefall bei einer Bremseninspektion und bei einem Druckplatten- und/oder Bremsbelagwechsel.
Die beiden genannten Bauteile Bremsbelag und Druckplatte werden beispielsweise zuspannseitig in einem ortsfesten Bremsenträger und/oder im Bremssattel in Schachtführungen seitlich und/oder radial einwärts auf möglichst großflächigen Kontaktflächen geführt/von diesen Flächen abgestützt. Dabei können die beidseitigen Begrenzungen für den Bremsbelag von Abstützhörnern gebildet sein.
Radial wird der Bremsbelag dabei oft auf Kontaktflächen geführt, die auf Ansätzen bzw. auf einem Verbindungsjoch zwischen den Abstützhörnern liegen.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Scheibenbremsen, bei denen zur Vermeidung von Klappergeräuschen und als Sicherung gegen Herausfallen aus der Bremse die Bremsbeläge und die Druckplatte mittels Niederhaltefedern und einem Niederhalter in der erforderlichen Position verspannt werden.
Bei Scheibenbremsen ab einer gewissen Größe, insbesondere bei Nutzfahrzeugscheibenbremsen, ist es je nach Einsatzfall erforderlich, Bremsbeläge unterschiedlicher Belagqualität bzw. unterschiedlicher Dimensionierungen zu verwenden. Dies trifft dann auch für die Druckplatte zu.
Durch diese unterschiedlichen Ausgestaltungen sind Verwechselungen sowohl hinsichtlich der Zuordnung als auch beim Teileeinbau nicht auszuschließen. So kann es vorkommen, daß im Servicefall (Belagwechsel) Bremsbeläge mit beispielsweise geringfügig abweichenden Abmessungen in Bezug auf die vorhandenen Belagschächte eingesetzt werden oder Einbaupositionen oder Einbauseiten verwechselt werden. Ebenfalls sind Fälle bekannt, wo Serviceintervalle nicht beachtet wurden und dann durch Unterschreitung der zulässigen Restbelag-/Bremsscheibenstärke der Bremsbelag in den Freiraum zwischen der Bremsscheibe und der Schachtführung gerissen wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Scheibenbremse der eingangs genannten Art unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit derart weiterzubilden, daß mit geringem konstruktivem Aufwand die Betriebs- und Funktionssicherheit sowie die Servicetauglichkeit verbessert werden.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch einen Vorsprung an der Druckplatte und eine Ausnehmung an dem Bremsbelag gelöst, die in montiertem Zustand den Vorsprung aufnimmt und die mindestens eine erste Innenbegrenzung aufweist, die einen Anschlag für eine seitliche Außenbegrenzung des Vorsprungs in Umfangsrichtung darstellt.
Mit anderen Worten weist der Bremsbelag eine Ausnehmung/Aussparung auf, in die der Vorsprung der Druckplatte eintaucht, wodurch der in Umfangsrichtung abgestützte Bremsbelag über den Ansatz die Druckplatte umfänglich abstützt und führt. Damit liegt gleichzeitig auch eine Kodierung vor. Sie geht insbesondere von der Druckplatte aus. Die Druckplatte paßt dadurch nur mit dem zugehörigen Bremsbelag zusammen. Dadurch, daß die Kodierung unter Einbeziehung der Druckplatte und des Bremsbelages erfolgt, sind keine Zusatzarbeiten bzw. Sonderanpassungen am Bremssattel und/oder am Bremsenträger erforderlich. Dies trägt erheblich zur Wirtschaftlichkeit bei.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Tiefe der Ausnehmung mindestens der Dicke einer Rückenplatte des Bremsbelags entspricht. Wird bei Unterschreitung der zulässigen Restbelag-/Bremsscheibenstärke der Bremsbelag weiter verschoben, so umgreift er dadurch dennoch den Vorsprung und „hängt” sich je nach Lage und Scheibendrehrichtung so daran auf, daß er nicht in den Freiraum zwischen Bremsscheibe und Schachtführung gerissen werden kann.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Vorsprung im radial innen liegenden Bereich der Druckplatte und/oder die Ausnehmung im radial innen liegenden Bereich des Bremsbelags liegt/liegen.
Weil bei beispielsweise eingebauter Druckplatte der Bremsbelag direkt radial eingesetzt wird und mit der Ausnehmung den Vorsprung nicht unbedingt allseitig umgreifen muß, sind keine Axialbewegungen des Bremsbelags bezüglich der Druckplatte erforderlich, um die beiden Bauteile miteinander in Kontaktanlage zu verbringen. Dies trifft nicht nur für die Montage, sondern auch für die Demontage zu.
Darüber hinaus geht bei dieser Ausgestaltung durch die Ausnehmung nur ein vernachlässigbarer Reibflächenanteil verloren. Darüber hinaus liegen der Vorsprung und die Ausnehmung in einem annähernd „kraftneutralen” Bereich. Läge demgegenüber der Vorsprung oder die Ausnehmung annähernd im Mittenbereich der Druckplatte bzw. des Bremsbelages, so läge er im Krafteinleitungszentrum, wo beispielsweise eine Druckspindel die Bremskraft einleitet. Damit könnte es zu Materialspannungen und/oder Materialrissen kommen. Darüber hinaus läge die oben genannte nachteilige Formschlüssigkeit vor, die einen Einbau erschwert.
Der Vorsprung ist erfindungsgemäß weiter bevorzugt einstückig mit der Druckplatte ausgebildet. Dadurch ist die Teilezahl reduziert. Ferner ist der Einbau/Ausbau besonders einfach.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine radiale Außenbegrenzung des Vorsprungs einen Anschlag für eine zweite Innenbegrenzung der Ausnehmung in Radialrichtung darstellt.
Mit anderen Worten liegt bei dieser Ausgestaltung der Bremsbelag radial einwärts auf dem Vorsprung auf, jedoch ist die Druckplatte in Umfangsrichtung weiterhin über den Bremsbelag geführt/abgestützt. Damit lassen sich die Führungseigenschaften verbessern, weil die Kontaktflächen untereinander – hier gegenüber dem Festteil – je nach Anwendungsfall optimiert werden können.
Schließlich ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt vorgesehen, daß die Druckplatte ein separates Bauteil ist.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Kodierung keine Ausnehmung in Form einer Durchgangsöffnung bedingt. Vielmehr kann die Ausnehmung auch die Form einer Vertiefung (Sackloch) haben. Sofern die oben erwähnte Radialabstützung/-führung nicht gewünscht ist, muß sie auch nicht allseitig von Seitenwänden begrenzt sein. Vielmehr können die Seitenwände auch ein „U” bilden.
Neben der oben im einzelnen beschriebenen Scheibenbremse schafft die Erfindung auch eine Druckplatte und einen Bremsbelag einer solchen Scheibenbremse.
Im folgenden ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen
1 eine schematische Draufsicht auf eine Scheibenbremse nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 die Druckplatte der Bremse nach 1 sowie deren Führung im Bremsenteil,
3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1,
4 eine schematische Schnittansicht durch einen Bremsbelag und eine Druckplatte der Bremse nach 1,
5 eine vergrößerte schematische Darstellung des Bremsbelags und der dahinterliegenden Druckplatte der Bremse nach 3,
6 die gleiche Darstellung wie 5, jedoch von einem anderen Ausführungsbeispiel, und
7 die gleiche Darstellung wie die 5 und 6, jedoch von einem dritten Ausführungsbeispiel.
Zu der in der Zeichnung dargestellten Scheibenbremse nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gehören ein Sattel 10, bei dem es sich um einen Gleitsattel handelt und der eine radiale Öffnung 12 aufweist, ein Bremsenträger 14, ein felgenseitiger Bremsbelag 16, ein zuspannseitiger Bremsbelag 18, eine Druckplatte 20, Niederhaltefedern 22, 24, 26 für die Bremsbeläge 16 und 18 bzw. für die Druckplatte 20 und ein als Niederhalter dienender Niederhaltebügel 28 für die Niederhaltefedern 22, 24 und 26.
Innerhalb des in 1 unteren Teils des Bremssattels 10 liegt eine hier nicht dargestellte Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Bremse. Beim Bremsen drückt sie gegen die Druckplatte 20, die ihrerseits den Bremsbelag 18 gegen eine in der Zeichnung nicht dargestellte Bremsscheibe drückt. Die Bremsscheibenebene B ist gestrichelt dargestellt. Die dabei auftretende Reaktionskraft verschiebt den Bremssattel 10 in 1 nach unten, wodurch auch der Bremsbelag 16 gegen die Bremsscheibe gedrückt wird. Zu der Zuspanneinrichtung gehört eine ebenfalls nicht in der Zeichnung dargestellte Druckspindeleinrichtung, mittels derer die Bremse zum Ausgleich von Verschleiß nachgestellt werden kann. Die bevorzugte Drehrichtung der Bremsscheibe bei Vorwärtsfahrt ist durch einen Pfeil D angedeutet.
Die Bremsbeläge 16, 18 und die Druckplatte 20 sind in Schachtführungen des Bremssattels 10 und/oder des Bremsenträgers 14 geführt und/oder abgestützt. Sie sind durch die Öffnung 12 hindurch montierbar/demontierbar.
3 zeigt den zuspannseitigen Bremsbelag 18 mit der dahinterliegenden Druckplatte 20 (gestrichelte Weiselinie), die beide innerhalb einer im Wesentlichen U-förmigen Schachtführung liegen.
Zu den Schachtführungen gehören Anlagen 30, 32, die in Umfangsrichtung wirken, und Auflagen 34, 36, die in Radialrichtung wirken, immer bezogen auf die Bremsenachse A. Die Druckplatte 20 ist radial mittels der Auflagen 34, 36 abgestützt. Der Bremsbelag 20 ist in Umfangsrichtung je nach Drehrichtung mittels der Anlagen 30 oder 32 abgestützt.
Der Bremsbelag 18 weist eine Rückenplatte 38 und einen Reibbelag 40 auf.
Wie insbesondere einer Zusammenschau der 3, 4 und 5 zu entnehmen ist, weist der Bremsbelag 18 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine radial innen liegende Ausnehmung 41 auf, in die zwei Vorsprünge 44 und 46 der Druckplatte 20 eingreifen. Seitliche Innenbegrenzungen 48, 50 der Ausnehmung 41 stellen dabei einen Anschlag für seitliche Außenbegrenzungen 52 bzw. 54 der Vorsprünge 42 bzw. 44 dar. Da beim Bremsen, je nach Drehrichtung der Bremsscheibe, der Bremsbelag 18 entweder an der Anlage 30 oder der Anlage 32 anschlägt, wird durch die Ansätze 42, 44 die Druckplatte 20 in Umfangsrichtung an einem Mitdrehen mit der Bremsscheibe gehindert. Sie ist also insofern in Umfangsrichtung gehalten und geführt.
Nach der Darstellung in 4 ist die Länge des Vorsprungs 46 geringfügig kleiner als die Tiefe der Ausnehmung 41. Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch Lösungen abdeckt, bei denen die Länge des Vorsprungs 46 gleich oder geringfügig größer als die Tiefe der Ausnehmung 41 ist, der Vorsprung also bis in den Bereich des Reibbelags 40 hineinragt. Es sollte nämlich sichergestellt sein, daß der Vorsprung 46 den Bremsbelag 18 auch dann noch halten kann, wenn der Reibbelag 40 weitestgehend aufgebraucht ist.
Die Ausnehmung 41 umgreift die Vorsprünge 44 und 46 nur an drei Seiten und nicht vollständig. Vielmehr ist sie nach radial innen offen. Dies hat erhebliche Vorteile bei der Montage/Demontage.
Die Ausgestaltung nach 6 entspricht im Wesentlichen derjenigen nach 5, unterscheidet sich jedoch dadurch, daß anstelle der einen einzigen Ausnehmung 41 nach 6 zwei Ausnehmungen 56, 58 vorgesehen sind, jeweils eine für die Vorsprünge 44 und 46. Dadurch wird eine noch bessere Führung und Abstützung der Druckplatte in Umfangsrichtung erreicht.
Die Ausgestaltung nach 7 entspricht im Wesentlichen derjenigen nach 6, unterscheidet sich jedoch dadurch, daß radiale Außenbegrenzungen 60 und 62 der Vorsprünge 44 bzw. 46 jeweils einen Anschlag für Innenbegrenzungen 64 bzw. 66 der Ausnehmungen 56 bzw. 58 darstellen. Dadurch kann die Druckplatte 20, die ihrerseits auf den Auflagen 34 und 36 abgestützt und geführt ist, zur radialen Abstützung bzw. Führung des Bremsbelags 18 dienen. Bei dieser Ausgestaltung stützt und führt der Bremsbelag 18 die Druckplatte 20 in Umfangsrichtung, wohingegen die Druckplatte 20 den Bremsbelag 18 in Radialrichtung stützt und führt.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind jeweils zwei Vorsprünge und eine oder zwei Ausnehmungen vorgesehen. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können auch mehr Ausnehmungen und mehr oder weniger Vorsprünge vorgesehen sein. Die oben angesprochene Kodierung kann insofern durch Variation der Formen, der Anzahl und/oder der Positionierungen der Ausnehmungen und/oder der Ansätze realisiert sein. Dadurch sind in Umfangsrichtung gesehen auch unterschiedliche Positionierungen zwischen Bremsbelag und Druckplatte möglich.
Die in der obigen Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Ebenso beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf die im Ausführungsbeispiel beschriebene Gleitsattelscheibenbremse, sondern auch für andere Sattelbauarten, wie beispielsweise Fest- oder Pendelsattelscheibenbremsen.

Claims

Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einem Bremsbelag (18), einer Zuspanneinrichtung zum Drücken des Bremsbelags gegen eine Bremsscheibe und einer Druckplatte (20), über die die Zuspanneinrichtung beim Bremsen den Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückt, gekennzeichnet durch einen Vorsprung (44, 46) an der Druckplatte (20) und eine Ausnehmung (41; 56, 58) an dem Bremsbelag (18), die in montiertem Zustand den Vorsprung aufnimmt und die mindestens eine erste Innenbegrenzung (48, 50) aufweist, die einen Anschlag für eine seitliche Außenbegrenzung (52, 54) des Vorsprungs in Umfangsrichtung darstellt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmung (41; 56, 58) mindestens der Dicke einer Rückenplatte (38) des Bremsbelags (18) entspricht.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (44, 46) im radial innen liegenden Bereich der Druckplatte (20) und/oder die Ausnehmung (41; 56, 58) im radial innen liegenden Bereich des Bremsbelags (18) liegt/liegen.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (44, 46) einstückig mit der Druckplatte (20) ausgebildet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine radiale Außenbegrenzung (60, 62) des Vorsprungs (44, 46) einen Anschlag für eine zweite Innenbegrenzung (64, 66) der Ausnehmung (56, 58) in Radialrichtung darstellt.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (20) ein separates Bauteil ist.
Druckplatte einer Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Bremsbelag einer Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6.